Методы термической и каталитической нейтрализации газовых выбросов. Прямое сжигание, окисление, каталитическое окисление

Сущность термического способа очистки газовых выбросов заключается в нагреве их до температур, превышающих температуру самовоспламенения токсичных компонентов и выдержке их в присутствии кислорода. При этом горючие компоненты выбросов переходят в менее токсичные или нейтральные вещества. (Например реакция окисления углеводородов происходит с образованием углекислого газа и паров воды: С_mH_n+(m+n/4)O₂=mCO₂+(n/2)H₂O. Реакция экзотермическая).

Выделяют 2 подметода:

- прямое сжигание (сжигание попутных газов) при температуре 600 – 800 °С.

- окисление при 250-450°С.

Преимущества термического способа – универсальность по отношению к горючим газам любого состава, простота исполнения и надежность эксплуатации.

Недостатки – значительный расход топлива, обусловленный необходимостью нагрева газовых выбросов до температур начала процесса горения вредностей и появление в процессе дополнительных вредностей, например окислы азота, угарный газ и др.

Термический способ следует рассматривать как чисто тепловой процесс горения бедных газовоздушных смесей. Основные факторы, определяющие эффективность термического дожигания: температура нагрева выбросов, время их выдержки при этой температуре и качество перемешивания.

Температура, до которой необходимо нагреть выбросы, зависит от вида вещества. На основе опытных данных установлено, что газовые выбросы необходимо нагревать до температур, превышающих в 1,5-2 раза температуру самовоспламенения содержащихся в них горючих компонентов, но не ниже 750ºС.

Время пребывания вредностей в термическом нейтрализаторе 0,5-1,5с.

При термическом дожигании предварительный подогрев выбросов важен не только с точки зрения экономии расхода топлива, но и качества очистки. Он осуществляется при использовании теплоты очищенных газов. Степень рекуперации составляет 0,2-0,7. (Справка для студента: Рекуперация-возвращение части энергии для повторного использования в том же технологическом процессе).

Каталитическое окисление состоит в воздействии на вредные компоненты реагентами, обладающими сильными окислительными свойствами. К таким реагентам можно отнести озон, хлор, перманганаты и др. Способ каталитического окисления рекомендуется применять для очистки вентиляционных выбросов, когда концентрация вредных веществ в них мала, например, на уровне запахов. Дальше можно не писать, только прочитать. Источники выделения запахов широко распространены в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. К ним относятся животноводческие комплексы, мясокомбинаты, предприятия пищево, машиностроительной, химической, парфюмерной, кожгалантерейной и др. отраслей пром-ти.